Monoatomos ionok és Superprof molekulák
2009. január 17. ∙ 5 perc olvasási idő
Célok:
○ Vegye figyelembe az adatokat, és fektesse be újra.
○ Határozza meg a bájtszabályt, és ellenőrizze példákon (monoatomikus ionok és molekulák).
Az elektronikus felhő: elektronikus képlet
Rétegek
Néhány kísérleti megfigyelés értelmezéséhez íme egy egyszerű modell, amelyet az elektronfelhő elektronjainak „szerveződéséhez” javasolunk: Minden úgy történik, mintha az elektronok rétegenként oszlottak volna el a mag körül.
○ Az első, a maghoz legközelebb eső réteg, amelyet K jelöl, legfeljebb 2 elektronot tartalmaz.
○ A második L jelű réteg maximum 8 elektronot tartalmaz.
○ A harmadik réteg, amelyet M megjegyez, maximum 18 elektronot tartalmaz.
○ A következő rétegek esetében ez bonyolulttá válik, de nem szerepel a programban.
Azokban az egyszerű esetekben, amelyeket megvizsgálunk, amikor az atom alapállapotban van (nyugalmi állapotban; minimális energia), az elektronok sorrendben töltik fel a rétegeket.
Megjegyzés: A modellekről: az itt bemutatott modell, amely az elektronok rétegek szerinti eloszlását illeti, nagyrészt elegendő számunkra a középiskolában, még akkor is, ha messze nem ábrázolja a valóságot a részletekben. Talán lehetőséged lesz tanulmányai során összetettebb modellek tanulmányozására.
Elektronikus formula
Az egyes rétegekben található elektronok számának megjelölésére a következő jelölést használjuk, az úgynevezett elektronikus képletet.
Példa: Nitrogénatom, amelynek magja 147N: 7 elektron, ezért elektronikus képlet: K2 L5.
1. gyakorlat: Adja meg a szénatom, majd a foszfor elektronikus képletét!.
Szén = 126 C. Tehát 6 proton vagy 6 elektron. K2 L4.
Foszfor = 3115 P. Tehát 15 proton vagy 15 elektron. K2 L8 M5.
Duett és bájt szabályok
Kísérleti megállapítás
A természetben egyetlen atom általában instabil, ezért hajlamos stabilizálódni ionokká átalakulva vagy más atomokkal társulva például molekulát képezni. Csak a nemesgázatomok (He, Ne, Ar, Kr, ...) nagyon stabilak, és nem hajlamosak ionokká átalakulni vagy molekulákat képezni.
A nemesgázokat alkotó atomok ezen sajátos stabilitása összekapcsolódik ezen atomok külső rétegének elektronikus konfigurációjával: ezt fogjuk most tanulmányozni.
2. gyakorlat: Adja meg a nemesgáz-család atomjainak elektronikus képletét:
Ar atom: K2L8M8.
Kr atom: K2L8M8N8.
A nemesgázatomok nagy stabilitása összefügg a külső rétegben lévő elektronok számával, vagyis:
○ 2 elektron az Heel-atom elektronjainak duettje.
○ 8 elektron vagy egy elektron "oktett" a nemesgáz egyéb atomjaihoz: Ne, Ar, Kr.
Az összes atom megpróbálja utánozni a nemesgázokat vagy a ritka gázokat azzal, hogy csak 8 elektronot tart a külső héjon vagy 2.
A bájt (és duett) szabály
A tapasztalatok azt mutatják, hogy a nemesgáz atomjaival ellentétben a többi atom az általuk képzett entitásokban (ionok, molekulák) hajlamos arra, hogy ugyanazt a külső elektronikus konfigurációt alkalmazza, mint a nemesgáz atomjai. Ezután a következő szabályt fogalmazhatjuk meg.